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选煤厂粗煤泥分选系统的优化研究

发表时间：2021/6/16 来源：《探索科学》2021年5月作者：孙康武守真

[导读] 随着矿井原煤产量的增大以及原煤煤质的不确定性，外加次生煤泥的存在，对煤泥水系统的稳定性产生严重影响。一方面煤泥沉降效果变差，导致加药量增大、循环水浓度超标、单套系统停止运行以及生产系统紊乱等状况;另一方面煤泥量增多，压滤系统处理能力不足，效率降低，导致混精煤产品质量下降，浓缩池容易滞留煤泥，浓缩机耙架受损，甚至造成煤泥水事故。

山东菏泽单县能源有限责任公司孙康武守真 274300

摘要：随着矿井原煤产量的增大以及原煤煤质的不确定性，外加次生煤泥的存在，对煤泥水系统的稳定性产生严重影响。一方面煤泥沉降效果变差，导致加药量增大、循环水浓度超标、单套系统停止运行以及生产系统紊乱等状况;另一方面煤泥量增多，压滤系统处理能力不足，效率降低，导致混精煤产品质量下降，浓缩池容易滞留煤泥，浓缩机耙架受损，甚至造成煤泥水事故。为此，选煤厂对煤泥水系统进行优化改造，有效提高了生产效率。
关键词：煤泥系统；循环管路；优化改造
        引言
        近年来随着煤炭市场竞争的不断加剧，用户对煤炭质量提出了更高的要求。提高煤炭质量也是每个煤炭企业的目标，大多数的煤炭企业依靠增加洗煤量来提高产品质量。随着洗涤速率的增加，在选煤生产系统中产生的煤泥量也增加，并且煤泥量的增加在一定程度上引起煤泥水系统的问题，这限制了洗涤量的增加率。由于来自热选煤厂的大多数煤泥被混合到最终产品中出售，煤泥数量的增加导致最终产品的水分增加，热值降低。因此，在选煤过程中加强对煤泥的控制，实现对选煤生产的深度处理和减少煤泥具有现实意义
        1选煤厂粗煤泥分选系统存在的问题
        （1）煤泥存在泥化现象，小于200网目细粒级含量较大。炭质泥岩、火成岩等粘土矿物的增多易膨胀泥化，粒级细化易导致颗粒表面积增大，且具有高分散悬浮稳定特性，颗粒不易积聚，沉降速度减小。同时，沉降层不稳定致使煤泥沉降效果较差。（2）粗煤泥处理工艺的不足煤泥可以进一步划分成为原生煤泥和次生煤泥两大类，原生煤泥表示煤矿中本身就有的煤泥，而次生煤泥表示利用煤泥水系统进行处理时产生的煤泥。利用原有的煤泥水系统进行洗选时产生的原生煤泥和次生煤泥总量大约占到原煤总量的20%左右。煤泥水进入末煤重介质旋流器前，需要进行脱泥处理，要求粒级控制在1mm以下。重介质旋流器的设计生产能力为300t/h，如果以该速度进行生产，那么粗煤泥离心机的生产能力就达不到要求。另一方面，在实际操作时，末煤分级后没有经过任何缓冲就直接进入洗选系统，使得煤泥水系统中的煤泥含量会受到原生煤泥含量的影响，且煤泥的分布不是非常均匀，存在局部聚集的现象。基于以上原因，导致粗煤泥离心机在实际工作时经常出现跳闸停机现象，制约了煤泥生产效率。（3）压滤系统添加絮凝剂和混凝剂超标严重压滤系统中需要添加絮凝剂和混凝剂进行混凝处理，由于工艺系统设计不合理，煤泥水沉降速度慢，严重影响洗选系统的正常运转，所以只能加大絮凝剂和混凝剂的使用使煤泥水加速沉降，导致絮凝剂使用量达到14.3g/L，混凝剂使用量达到3g/L，远远超出其规定使用量。（4）二次污染严重。煤泥的含水量较大，在运输过程中容易出现撒漏，易造成港口道路污染；煤泥在转运、装卸和堆存过程中易造成扬尘污染。
        2选煤厂粗煤泥分选系统的优化策略
        2.1优化硬件选型设计
        ＰＬＣ控制系统主站是优化煤泥水控制系统的核心，选用西门子Ｓ７－１２００ＣＰＵ控制器，该ＰＬＣ控制器的扩展性、数据处理的实时性、运行的可靠性等方面满足要求，且性价比较高。煤泥水入料流量检测采用ＬＣＭ－２０００型泵流量计，可适应煤泥水颗粒附着、易黏的使用环境，具有耐磨耐污染的优点。该传感器在工作时，不与煤泥水接触，基于超声波巴歇尔槽测流原理实现对煤泥水流量的实时检测。煤泥水入料浓度传感器采用ＵＳＤ型超声波污泥浓度计，基于超声波原理，向待检测的煤泥水发射脉冲束，根据脉冲的衰减量分析并计算煤泥水的浓度。
        2.2排水沟清理系统
        目前，轮式排水沟清理设备[1]被广泛应用于公路各种排水沟淤积杂物的清理作业，公路排水沟的淤积物多为泥沙、浆土、枝条、杂草以及各种垃圾等，但该设备能否应用于港口排水沟还有待进一步论证。结合目前堆场排水沟的排水形式，废除传统观念中“沟”的概念，采用“以坡代沟”的方式，利用缓坡排水，不仅满足排水需求，而且方便清淤。排水偏沟平面结构示意图见图5。

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煤炭堆场轨道梁侧壁3旁设置排水偏沟1；排水偏沟1末端设置沉淀池2；排水偏沟1被设置为有一定的排水纵向坡度和排水横向坡度，排水纵向坡度坡向沉淀池2，排水横向坡度坡向煤炭堆场轨道梁侧壁3。
        2.3改造滤液水循环管路
        对滤液水循环管路进行改造，减少整个系统循环水使用量，减少浓缩池处理量。因加压过滤机和板框压滤机的滤液水是经过充分过滤的，其性能完全符合循环水的使用标准，所以分流加压过滤机和板框压滤机的滤液水为主选车间系统补水完全符合工艺要求。而分流滤液水可以减少浓缩池水循环量，降低沉降系统的负荷，使浓缩池使用效率更高效。
        2.4二期系统增设脱粉工艺
        原煤含泥量大，压滤系统处理能力不足，导致浓缩池易滞留煤泥，进而产生煤泥墙。为保证煤泥系统正常运行，选煤厂二期新增设弛张筛预先脱粉工艺，通过减少部分粉煤进入系统来降低入池煤泥量，可有效缓解浓缩池系统压力，提高设备运行效率。
        2.5增加浓缩池入料管路排风口
        增设稳流箱，对滤液水循环管路进行改造，增加浓缩池入料管路排风口，避免管路中的空气排泄到浓缩池冲击煤泥水的沉降。为防止因离心机筛篮破损，大量粗煤泥涌入浓缩池造成压耙事故，在厂房内增加了打循环分支管路，即用一根直径250mm的管子一头与4303浓缩池底流泵接通，一头接至煤泥桶。一旦发生事故，可以打循环处理。
        2.6完善药剂制度
        当细粒级物料占比增多时，较大的比表面积和强烈的离子交换吸附使煤泥水系统呈稳定的分散系悬浮状态。为提高沉降效率，选煤厂调整絮凝剂最佳配比浓度为0．3%。同时，采用清水加药，并延长加药和搅拌时间。特殊时期添加混凝剂在絮凝剂之前，且保持20m以上距离。
        2.7增设稳流箱
        增设稳流箱可以缓冲浓缩池入料时厂房里弧形筛筛下物、离心脱水机筛下物、加压过滤机下滤液、板框压滤机滤液同时回料时因入料太多、流速太急对浓缩池正在沉降的煤泥冲击，保证浓缩池沉降系统的正常运行。
        2.8煤泥回收处理系统优化设计
        徐州亿吨港主要以煤炭运输为主，堆场的煤炭以露天形式进行堆放和存储。受抑尘洒水、日常清理、气候环境等因素影响，堆场道路上的煤尘、干式除尘后的煤尘、沉煤池中的煤泥等便逐渐累积，需要依靠人工、流动机械或吸污车进行清理。结合港内现有煤泥回收处理需求，优化设计煤泥回收处理系统，对干式除尘后的煤粉尘、沉煤池煤泥、机械化清扫后的煤粉尘进行收集，经转运至处理车间进行压滤制饼，实现二次回收利用。
        结束语
        煤泥水系统是洗煤厂中重要的工艺流程，其生产的质量和效率对企业效益有非常重要的影响。洗煤厂与矿井配套建设，但随着煤矿开采的不断推进，原煤的基本属性出现了很大程度的变化，使得原有的煤泥水系统在工程实践中暴露出了一些问题。在充分结合洗煤厂实际情况的基础上，对其进行技术改造，取得了很好的实际应用效果。技术改造后可以实现粒级在0.5mm以下煤泥的三级回收，煤泥回收率显著提升，为洗煤厂创造了非常好的经济效益。
参考文献
[1]张鹏鹏.煤泥水处理系统工艺研究[J].煤炭工程,2019,51(S2):38-40.
[2]刘志升.选煤厂煤泥水处理系统优化设计[J].煤炭工程,2019,51(S2):41-43.
[3]汤慧敏,唐华武.渡市选煤发电厂煤泥输送系统的研究与应用[J].石化技术,2019,26(11):283-284.
[4]王飞飞.荣辉选煤厂粗煤泥分选技术改造实践[J].水力采煤与管道运输,2019(04):102-103.
[5]赵智强,赵开红,赵德宝,柴业森.钱营孜选煤厂煤泥水系统优化与应用[J].内蒙古煤炭经济,2019(20):169-170.